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Die
Erfindung betrifft ein Aufnahmeelement einer Schnellkupplung und
eine Schnellkupplung, die ein solches Element umfasst.
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In
dem Gebiet der lösbaren
Verbindungen für von
einem Fluid durchströmten
Leitungen ist es bekannt, ein Kupplungsaufnahmeelement zu verwenden,
das gesteuerte Mittel für
eine Verriegelung eines Einsteckansatzes in einer in das Aufnahmeelement eingesteckten
Anordnung, d.h. in einem Anschlusszustand der Leitungen umfasst.
Die Mittel zum Verriegeln können
in bestimmten Fällen
durch eine Hülse
gesteuert werden, die entsprechend einer Richtung parallel zur Achse
des Aufnahmeelements beweglich ist. Die Verriegelungselemente können gleichfalls
durch einen Knopf gesteuert werden, der entsprechend einer im Wesentlichen
senkrecht zu dieser Achse liegenden Richtung beweglich ist, wobei
der Benutzer eine Eindrückkraft
auf den Knopf ausübt,
wenn der Weg für
den Einsteckansatz bei seinem Herausziehen aus dem Aufnahmeelement freige setzt
werden soll. Solche Vorrichtungen sind bekannt, insbesondere aus
dem Dokument
US 5 695 223 .
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Es
ist diese zweite besondere Art von Aufnahmeelementen, für die die
vorliegende Erfindung angewendet wird, die von der Feststellung
ausgeht, dass es manchmal notwendig ist, eine Verbindung oder ein
Lösen der
Einsteck- und Aufnahmeelemente einer Kupplung zu verhindern. Dies
ist insbesondere der Fall, wenn Sicherheitsforderungen, die an die
Natur des durch die Kupplung strömenden
Fluids angeknüpft
sind, verlangen, die Gefahren einer falschen Handhabung zu begrenzen.
Es ist manchmal notwendig vorzusehen, dass nur eine Person mit besonderer
Fertigkeit die Verbindung oder die Lösung der Einsteck- und Aufnahmeelement
einer Kupplung durchführt,
beispielsweise auf dem medizinischen Gebiet, oder wenn gefährliche
Fluide gehandhabt werden sollen. In bestimmten Anwendungen ist es gleichfalls
notwendig, die Kupplungen gegen Ausströmen des Fluids zu sichern,
dessen Zirkulation sie ermöglichen.
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Bisher
ist es nicht möglich,
wirksam eine solche Kupplung zu sichern.
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Es
sind diese Nachteile, die insbesondere die Erfindung vermeiden will,
indem ein Aufnahmeelement für
eine Kupplung der zuvor erwähnten
Art, d.h., das einen Steuerknopf für Mittel zum Verriegeln eines
Einsteckelements umfasst, vorgeschlagen wird, das dadurch gekennzeichnet
ist, dass der Knopf gesteuerte Mittel zur selektiven Blockierung
der Verriegelungsmittel im Zustand des Haltens eines Teils eines
Ansatzes und/oder im Zustand des Entgegenwirkens gegen die Einführung des
genannten Teils eines Ansatzes trägt.
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Dank
der Erfindung ist es möglich,
den Knopf in Bezug auf die normale Stelle des Ansatzes in dem Aufnahmeelement
in einer Position, in der er den Durchgang für den Einsteckansatz blockiert,
mittels Verriegelungsmitteln festzulegen, was unerwünschte Anschlüsse oder
Verbindungen vermeidet, wobei der gesamte Platzaufwand der Kupplung
nicht merkbar erhöht
wird. Die zusätzliche
Sicherheit, die durch die Blockierung des Knopfes erhalten wird,
ist einsetzbar sowohl wenn die Kupplung geschlossen ist, in welchem
Fall diese Blockierung die Öffnung
der Kupplung untersagt, als auch wenn die Kupplung offen ist, in
welchem Fall diese Blockierung das Schließen der Kupplung verbietet.
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Entsprechend
vorteilhafter Aspekte umfasst ein Aufnahmeelement einer Kupplung
entsprechend der Erfindung eines oder mehrere der folgenden Merkmale:
- – Der
Knopf definiert einen Raum zur Aufnahme eines Teils eines Ansatzes,
wobei dieser Knopf mit mindestens einer Innenerhebung versehen ist, die
geeignet ist, mit mindestens einer Außenerhebung des Ansatzes für die Verriegelung
im zusammengesteckten Zustand zusammenzuarbeiten, wobei der Knopf
geeignet ist, eine Bewegung der relativen Entfernung dieser Erhebungen
zu steuern und die Blockiermittel den Ansatz in dem Aufnahmeraum
festlegen können,
derart, dass ein Entfernen dieser Innen- und Außenerhöhungen unmöglich ist. Dank dieses Aspekts
der Erfindung lässt
eine Verschiebung des Knopfes nicht die Freisetzung des Einsteckansatzes
zu. Als Variante kann man vorsehen, dass die Mittel zum Blockieren
den Knopf in einer Position festlegen, in der ein Entfernen der
zuvor erwähnten
Erhebungen unmöglich
ist. In diesem Fall verhindert der in seiner oben erwähnten Position
blockierte Knopf ein Entfernen der Außenerhebung des Ansatzes und
der Innenerhebung des Knopfes derart, dass der Ansatz in Bezug auf
den Knopf festgelegt ist. Wie auch immer die Ausführungsform
sein mag, können
Mittel zum elastischen Vorspannen des Knopfes in eine Eingreifposition
seiner Innenerhebung mit der Außenerhebung
eines Ansatzes vorgesehen werden.
- – Der
Knopf ist mit einem Riegel ausgerüstet, der von einem Schloss
gesteuert wird.
- – In
einer ersten Ausführungsform
der Erfindung ist dieser Riegel entsprechend einer im Wesentlichen
parallel zu der Richtung der Verschiebung des Knopfes in Bezug auf
den Körper
liegenden Richtung beweglich, wobei dieser Riegel geeignet ist,
den Einsteckansatz eine Kraft zum Halten des Ansatzes in der Position
des Eingriffs einer Außenerhöhung des
Ansatzes mit einer Innenerhöhung
des Aufnahmeelements auszuüben.
In diesem Fall definiert der Knopf vorteilhafterweise einen Aufnahmeraum,
in dem ein Ansatz mit der Möglichkeit
von Querbewegungen in Bezug auf eine Längsachse des Aufnahmeelementes
eingeführt
werden kann, wobei dieser Riegel geeignet ist, die Querbewegungen
eines Ansatzes in diesem Aufnahmeraum zu verhindern.
- – In
einem anderen vorteilhaften Ausführungsbeispiel
ist der Riegel in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zur Verschiebungsrichtung
des Knopfes in Bezug auf den Körper
zwischen einer ersten Position, in der er nicht mit dem Körper interferiert
und einer zweiten Position, in der er radial in Bezug auf den Knopf
hervorragt und gegen den Körper
in Abstützung
kommen kann, beweglich, wobei eine Verschiebung des Knopfes entsprechend
einer radialen Richtung in Bezug auf die Längsachse des Aufnahmeelements
begrenzt ist.
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Wie
auch immer die Ausführungsform
der Erfindung ist, kann das Schloss ein Zylinderschloss sein, das
vollständig
in dem Knopf integriert ist und mit Mitteln zum Verschließen der
Einführöffnung ohne
Schlüssel
im Schloss versehen ist. Auf diese Weise ist der gesamte Platzaufwand
des Knopfes nicht merkbar verändert
in Bezug auf einen Knopf der Kupplungen im Stand der Technik, derart,
dass der gesamte Platzaufwand der Kupplung praktisch unverändert bleibt.
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Die
Erfindung betrifft gleichfalls eine Schnellkupplung für die lösbare Verbindung
von zwei Leitungen, die einen Einsteckansatz und ein Aufnahmeelement,
wie zuvor beschrieben, umfasst. Eine solche Kupplung ist mehr gesichert
als die Kupplungen nach dem Stand der Technik, wobei ihre Verwendung
für die
Personen, die die Mittel zur Blockierung des Knopfes handhaben dürfen, einfach
bleibt.
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Die
Erfindung wird besser verstanden und andere Vorteile derselben werden
klarer im Lichte der folgenden Beschreibung von zwei Ausführungsbeispielen
einer Schnellkupplung entsprechend ihrem Prinzip erscheinen, die
lediglich beispielhaft angegeben ist, und Bezug nimmt auf die beigefügten Zeichnungen,
in denen:
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die 1 eine
schematische Prinzipdarstellung einer Schnellkupplung entsprechend
der Erfindung vor dem Zusammenstecken der Einsteck- und Aufnahmeelemente
ist, wobei das Aufnahmeelement im Schnitt dargestellt ist, während das
Einsteckelement als Außenansicht
dargestellt ist;
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die 2 eine
Ansicht analog zur 1, wobei die Einsteck- und Aufnahmeelemente
ineinander gesteckt sind;
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die 3 eine
Ansicht analog zur 1 ist, wenn der Einsteckansatz
aus dem Aufnahmeelement herausgezogen ist;
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die 4 eine
Ansicht analog zur 1 ist, wenn der Einsteckansatz
nicht aus dem Aufnahmeelement herausgezogen werden kann; und
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die 5 eine
Ansicht analog zur 4 für eine Vorrichtung entsprechend
einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung ist.
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Die
in den Figuren dargestellte Schnellkupplung umfasst ein Aufnahmeelement
A und einen Einsteckansatz B, die vorgesehen sind, um ineinander gesteckt
zu werden. Das hintere Teil des Aufnahmeelementes A ist fluidisch
an eine Leitung C1 angeschlossen. In gleicher
Weise ist der hintere Teil des Einsteckansatzes B an eine zweite
Leitung C2 angeschlossen. Als Beispiel kann
man annehmen, dass die Leitung C1 stationär ist, während die
Leitung C2 fest mit einem Gerät oder einem
System verbunden ist, die Teil einer Reihe von Geräten oder
Systemen sind, die nacheinander an die Leitung C1 angeschlossen
werden können.
In diesem Fall ist das Aufnahmeelement A dazu vorgesehen, aufeinander
folgend mit unterschiedlichen Einsteckelementen B zusammenzuarbeiten.
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Die
Geometrie des Ansatzes B ist klassisch. Dieser Ansatz umfasst ein
erstes rohrförmiges
Teil 11, auf dem die Leitung C2 angeschlossen
ist, dieses erste Teil verlängert
sich durch ein zweites Teil 12 mit geringerem Durchmesser,
das einen Kragen 13 umfasst und mit dem Teil 11 über einen Übergangsquerschnitt 14 verbunden
ist.
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Mit 15 ist
das vordere Ende des Ansatzes B, d.h., das Ende des Teils 12 entgegengesetzt
zu dem Querschnitt 14 bezeichnet.
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Der
Kragen 13 ist zwischen einer ringförmigen Fläche 13a, im Ganzen
gesehen senkrecht zur Längsachse
XB des Ansatzes B und einer kegelstumpfförmigen Fläche 13b begrenzt,
die in Richtung des Endes 15 konvergiert. Der Kragen 13 ist
durch eine radiale zylindrische Fläche 13c gegürtet, die
die Flächen 13a und 13b verbindet.
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Das
Aufnahmeelement A umfasst einen im Ganzen gesehen rohrförmigen Hauptkörper 21,
auf dem die Leitung C1 aufgesetzt ist. Mit
XA ist die Längsachse des Elements A bezeichnet.
Der Körper 21 ist
hohl und begrenzt einen Aufnahmeraum 22 für den Ansatz
B und für
eine Zirkulation des Fluids, was die Verbindung der Leitungen C1 und C2 erlaubt.
Der Körper 21 ist
mit einer Öffnung 23 mit
kreisförmigen, auf
der Achse XA zentrierten Querschnitt versehen. Der
Körper 21 begrenzt
gleichfalls eine Auflagefläche 24 für einen
Ring 25, der mit nicht dargestellten Dichtungen versehen
ist, um die Dichtigkeit einerseits mit dem An satz B und andererseits
mit der Auflagefläche 24 sicherzustellen.
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Eine
Vorrichtung zum Halten des Ansatzes B in dem Element A ist vorgesehen
und umfasst einen Knopf 26, der in einem Teil der Aufnahme 22 angeordnet
ist und einen Aufnahmeraum 27 für den Bereich 12 bildet.
Der Knopf 26 ist in einer Bohrung 29 angeordnet,
die in den Körper 21 in
der Richtung einer Achse YA, senkrecht zur
Achse XA, d.h. radial in Bezug auf dieselbe
eingearbeitet ist. Die jeweiligen Abmessungen der Bohrung 29 und
des Knopfes 26 sind derart, dass dieser Knopf entsprechend
der Achse YA in Bezug auf den Körper 21 gleiten
kann. Eine Feder 30 ist in einem in dem Boden 32 der
Bohrung 29 vorgesehenen Raum 31 angeordnet und übt auf den
Knopf 26 eine elastische Kraft F1 aus,
die dazu neigt, ihn nach oben in der 1 zurückzudrücken, d.h.,
ihn aus der Bohrung 29 herauszudrücken. Der Knopf 26 umfasst
eine Erweiterung 26a, die gegen den Ring 25 durch
die Wirkung der Kraft F1 anschlägt, dies
dient zum Begrenzen der Ausziehbewegung des Knopfes 26 in
Bezug auf die Bohrung 29.
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Wenn
der Ansatz B in den Aufnahmeraum 22 eingeführt wird,
durchquert sein Bereich 12 den Raum 27 und der
Kragen 13 ist zwischen dem Ring 25 und einem Innenkragen 26b des
Knopfes 26 angeordnet. Tatsächlich erstreckt sich der Kragen 26b nur
auf dem unteren Teil des Innenumfangs des Aufnahmeraums 27.
Man ist somit in der Darstellung der 2, in der
der Ansatz in Position in dem Element A durch das Zusammenwirken
der Kragen 13 und 26b gehalten wird.
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Genauer
gesagt ist der Kragen 26b durch eine ringförmige Fläche 26c,
die im Wesentlichen senkrecht zu ei ner Mittelachse X27 der
Aufnahme 27 ist, und einer kegelstrumpfförmigen Fläche 26d begrenzt,
die in Richtung des Ringes konvergiert. Eine zylindrische Fläche 26e verbindet
die Flächen 26c und 26d.
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Die
Flächenabstützung der
Flächen 26c und 13a erlaubt
eine wirksame Verriegelung des Ansatzes B in dem Aufnahmeelement
A.
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Wenn
der Ansatz A gelöst
werden soll, reicht es, auf den Knopf 26 eine Kraft auszuüben, die
in 3 durch den Pfeil F2 dargestellt
ist, wobei diese Kraft zur Wirkung hat, dass sie den Knopf 26 gegen die
von der Feder 30 ausgeübten
Kraft F1 verschiebt.
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Dies
bringt den Kragen 26b aus dem Weg des Kragens 13 bei
der Herausziehung des Ansatzes B heraus, was in 3 durch
den Pfeil F3 dargestellt ist.
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Entsprechend
der Erfindung ist ein Zylinder 50 eines Zylinderschlosses
in dem Knopf 36 integriert und steuert einen Riegel 51,
der in Richtung des Grundes 32 der Bohrung 29 entsprechend
dem Zustand des Schlosses, das in dem Zylinder 50 enthalten
ist, herausragt oder nicht, wobei dieses Schloss mittels eines Schlüssels 52 betätigt wird.
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Wenn
der Riegel 51 nicht aus dem Zylinder 50 herausragt,
ist man in dem Zustand der 1 bis 3,
in dem der Einsteckansatz B in das Aufnahmeelement A eingeführt oder
aus diesem herausgezogen werden kann.
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Wenn
die von den Elementen A und B gebildete Kupplung im Zustand der
Verbindung der Leitungen C1 und C2 verriegelt werden soll, wird der Schlüssel 52 in
den Zylinder 50 eingesteckt, um den Riegel 51 zu
betäti gen,
der dann die Stellung der 4 erreicht,
in der er eine Versetzung der Achsen XB und
X27 verhindert, die somit im Wesentlichen übereinstimmen.
Tatsächlich
hat eine auf den Knopf 26 in dem Zustand der 4 ausgeübte Kraft
F2 die Wirkung, den Knopf 26 gegen
die von der Feder 30 ausgeübten Kraft F1 zu
verschieben, aber der Kragen 26b kann nicht in Bezug auf
den Kragen 13 verschoben werden, da der Riegel 51 die
Querbewegungen des Knopfes 26 in der Bohrung 29 entsprechend
der Richtung YA verhindert. Mit anderen
Worten gesagt, stellt der Riegel 51 sicher, dass die Kragen 13 und 26b sich
gegeneinander abstützen,
was jedes unerwünschte
Herausziehen des Ansatzes B in Bezug auf das Aufnahmeelement A verhindert.
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Der
Riegel 51 ermöglicht
auch, dass eine unerwünschte
Verbindung der Elemente A und B vermieden wird in dem Maße, in dem
der Riegel 51 sich gegen den Durchgang des Kragens 13 an
den Kragen 26b entgegensetzt, wenn der Zylinder 50 in
dem Zustand der 1 betätigt wird, um den Riegel 51 in Richtung
des Grundes 32 der Bohrung 29 herausragen zu lassen.
Wenn man dann versucht, den Bereich 12 in die Aufnahmen 27 und 22 einzuführen, kann
der Knopf nicht in der Bohrung 29 in Richtung des Grundes 32 verschoben
werden, wie es der Fall ist, wenn der Riegel in dem Zylinder 50 zurückgezogen
ist.
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In
dem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung, die in 5 dargestellt ist, sind die
Elemente, analog zu denen der ersten Ausführungsform mit identischen
Bezugszeichen versehen. Diese Ausführungsform unterscheidet sich
von der vorangehenden darin, dass der Riegel hier durch den Zylinder 50 betätigt wird,
um ihn radial in Bezug auf den Knopf 26 hervorragen zu
lassen, d.h., entsprechend einer Richtung X'A, die im Wesentlichen
senkrecht zur Gleitrichtung YA des Knopfes 26 in
der Bohrung 29 ist.
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Die
Richtung X'A kann parallel zur Richtung XA sein
oder nicht.
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Wenn
der Riegel 51 herausragt, wie es in der 5 dargestellt
ist, vermeidet er, dass eine auf den Knopf 26 ausgeübte F2 ihn in Richtung des Grundes 32 der
Bohrung 29 verschieben könnte, derart, dass der Bereich 12 des
Einsteckansatzes B in dem Aufnahmeelement A festgelegt bleibt.
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Diese
Art der Blockierung des Knopfes 26 ermöglicht auch die Verhinderung
einer unerwünschten Verbindung
der Elemente A und B.
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Wie
es aus den beigefügten
Figuren hervorgeht, ändert
die Einfügung
eines Zylinders 50 in den Knopf 26 einer Kupplung
entsprechend der Erfindung nicht merkbar den Platzaufwand dieses
Knopfes, was besonders vorteilhaft hinsichtlich der Handhabbarkeit
der Kupplungen entsprechend der Erfindung ist.
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Unter
Berücksichtigung
der Umgebung, in der eine Kupplung entsprechend der Erfindung üblicherweise
bewegt wird, ist der Zylinder 50 vorteilhafterweise gegen äußere Verschmutzungen
durch Verschlussmittel der Einführungsöffnung des
Schlüssels 52 geschützt. Diese
Mittel können
ein gleitendes oder schwenkendes Element umfassen, das sich von
der in Rede stehenden Öffnung
bei der Einführung
des Schlüssels
entfernt.
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Die
Erfindung wurde mit einem einstückigen Knopf 26 dargestellt.
Sie ist jedoch auch mit einem Knopf anwendbar, der aus mehreren
zusammengesetzten Teilen gebildet wird.
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Die
Erfindung ist nicht auf eine Vorrichtung mit einem durch einen Schlüssel betätigbaren Schloss
begrenzt. Sie kann gleichfalls mit einem Schloss verwendet werden,
das ferngesteuert oder mit einem Kombinationssystem verwendbar ist.